一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料，以下組分均按重量份計(jì)，其制備方法包括以下步驟：(1)稱(chēng)取碳化鎢鈷粉末40-60份，干燥除去結(jié)晶水，得到干燥的碳化鎢鈷粉末；稱(chēng)取環(huán)氧樹(shù)脂20-30份、硅烷偶聯(lián)劑1份、乙醇20-30份和苯甲醇3-7份，混合后超聲、攪拌均勻，得到環(huán)氧樹(shù)脂混合液；將干燥的碳化鎢鈷粉末加入到環(huán)氧樹(shù)脂混合液中，超聲、攪拌均勻，得到A組分；(2)稱(chēng)取聚酰胺20-30份、苯甲醇7-13份和石墨烯0.7-1.3份，混合后超聲、攪拌均勻，得到B組分；(3)將A組分和B組分混合，攪拌均勻即得碳化鎢鈷耐磨涂料。此溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料不需要熱噴涂，大幅度節(jié)省了噴涂的成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料。
技術(shù)介紹
隨著涂料科技的發(fā)展，在器件表面涂裝涂層已經(jīng)成為有效的耐磨及腐蝕防護(hù)的方法。涂裝涂層進(jìn)行器件表面防護(hù)工藝簡(jiǎn)單，一般只需將配好的耐磨涂料均勻涂敷于需防護(hù)的部位即可。近年來(lái)，采用膠粘薄膜涂層技術(shù)在鋼等金屬材料表面形成薄膜進(jìn)行防護(hù)得到了廣泛地研究，膠黏薄膜涂層與金屬共同形成的復(fù)合體使其金屬材料更為優(yōu)異的性能；同時(shí)由于薄膜覆蓋在金屬表面，使其具有優(yōu)于金屬的耐蝕性、耐磨性等，可以在復(fù)雜環(huán)境中為機(jī)械部件提供良好的磨損及腐蝕防護(hù)。但隨著器件的功能化，形狀越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)應(yīng)用在其表面的防護(hù)涂料提出了更高的要求。現(xiàn)階段，碳化鎢鈷的主要應(yīng)用采用等離子噴涂技術(shù)與高速氧燃?xì)鈬娡啃纬梢遭挒檎辰酉嗟哪湍ネ繉印５堑入x子噴涂的設(shè)備較復(fù)雜，一次成本較大，并且對(duì)氮?dú)饣驓鍤獾葰怏w有一定的純度要求。高速氧燃?xì)鈬娡康娜秉c(diǎn)主要是較高的使用成本，工藝過(guò)程中噪音較大，工作環(huán)境差，粉塵污染嚴(yán)重，對(duì)人和環(huán)境造成污染，由于熱噴涂過(guò)程過(guò)有大量粉末浪費(fèi)，這也導(dǎo)致了材料利用率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有的含碳化鎢鈷粉末的涂料需使用專(zhuān)用設(shè)備以熱噴涂的方法使涂料均勻噴涂在被保護(hù)的部件表面，存在能耗高，噪音大，粉塵污染嚴(yán)重等問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是，提供一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料，以下組分均按重量份計(jì)，其制備方法包括以下步驟：(1)稱(chēng)取碳化鎢鈷粉末40-60份，干燥除去結(jié)晶水，得到干燥的碳化鎢鈷粉末；稱(chēng)取環(huán)氧樹(shù)脂20-30份、硅烷偶聯(lián)劑1份、乙醇20-30份和苯甲醇3-7份，混合后超聲、攪拌均勻，得到環(huán)氧樹(shù)脂混合液；將干燥的碳化鎢鈷粉末加入到環(huán)氧樹(shù)脂混合液中，超聲、攪拌均勻，得到A組分；(2)稱(chēng)取聚酰胺20-30份、苯甲醇7-13份和石墨烯0.7-1.3份，混合后超聲、攪拌均勻，得到B組分；(3)將A組分和B組分混合，攪拌均勻即得碳化鎢鈷耐磨涂料。進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH560硅烷偶聯(lián)劑。進(jìn)一步地，所述聚酰胺為650低分子聚酰胺。進(jìn)一步地，所述環(huán)氧樹(shù)脂為E-44(6101)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。進(jìn)一步地，所述B組分中，苯甲醇與聚酰胺的重量比為2︰5。進(jìn)一步地，所述碳化鎢鈷粉末的粒徑為5-25μm。進(jìn)一步地，所述B組分中的環(huán)氧樹(shù)脂與A組分中的聚酰胺的重量份相同。進(jìn)一步地，步驟(1)中，碳化鎢鈷粉末干燥除去結(jié)晶水的溫度為110-130℃。進(jìn)一步地，所述B組分中的石墨烯為硬脂酸改性石墨烯。環(huán)氧樹(shù)脂（EP）是一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的熱固性樹(shù)脂，常被作為有機(jī)涂層的粘料，但由于固化后形成較致密的芳香結(jié)構(gòu)，交聯(lián)密度大，內(nèi)聚力高，因此其變形能力差，呈脆性狀態(tài)。為克服此缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量改性研究。碳化鎢具有硬度高、熔點(diǎn)高、化學(xué)性能穩(wěn)定等典型的陶瓷相特點(diǎn)，是制備耐磨耐蝕涂層的理想材料，經(jīng)過(guò)包覆一層多孔鈷包覆層后形成球狀顆粒。本專(zhuān)利專(zhuān)利技術(shù)了一種采用碳化鎢鈷粉末改性的環(huán)氧樹(shù)脂耐磨涂料，將碳化鎢鈷顆粒表面的多孔性鈷包覆層將碳化鎢的高耐磨特性與環(huán)氧樹(shù)脂的高柔韌性結(jié)合起來(lái)，形成了噴涂完成后不留掛、無(wú)流痕的高粘度碳化鎢鈷耐磨涂料。碳化鎢具有硬度高、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能差、化學(xué)性能穩(wěn)定等典型的陶瓷相特點(diǎn)，是制備耐磨耐蝕涂層的理想材料。并且鈷（Co）熔體對(duì)碳化鎢的濕潤(rùn)性最好，以碳化鎢鈷為代表的金屬-陶瓷復(fù)合涂層的制備受到研究者們的高度重視。碳化鎢鈷復(fù)合粉末密度過(guò)高，為有機(jī)成膜物質(zhì)密度的14倍左右，高密度填料涂層固化過(guò)程中往往沉積于涂層與基體的結(jié)合界面，造成涂層附著力低，在施工過(guò)程中易發(fā)生流掛現(xiàn)象，進(jìn)而影響耐磨性能及耐蝕性能。在填料改性有機(jī)涂層中，片狀填料的屏蔽作用與阻隔性能優(yōu)于球狀填料，但由于片狀填料具有過(guò)多的棱角，造成片狀填料改性的有機(jī)涂層在摩擦過(guò)程中摩擦系數(shù)較大，并且摩擦系數(shù)不穩(wěn)定，進(jìn)而造成施工過(guò)程中難以噴涂的問(wèn)題，而球狀的WC-Co填料則可以較好的避免這個(gè)問(wèn)題。研究表明，石墨烯具有原子薄的厚度和低剪切強(qiáng)度的層狀結(jié)構(gòu)、高的機(jī)械強(qiáng)度、高彈性模量、高熱導(dǎo)率、低表面能，以及在苛刻環(huán)境下的化學(xué)穩(wěn)定性，因此非常適合作為高性能涂層潤(rùn)滑添加劑。本專(zhuān)利技術(shù)具有如下有益效果：該耐磨涂料采用環(huán)氧樹(shù)脂作為粘接劑，提高涂層與基體間的附著力；采用高硬度碳化鎢鈷粉末大幅度提高了涂料的耐磨強(qiáng)度，適量的石墨烯添加劑作為納米滑動(dòng)軸承不僅能夠減小摩擦系數(shù)，還能通過(guò)摩擦吸附膜的形式顯著提高潤(rùn)滑劑的承載抗磨能力。具體實(shí)施方式實(shí)施例1A組分：稱(chēng)取德國(guó)多美特產(chǎn)83WC-17Co粉末24.5g，在120℃烘箱中烘干1h。稱(chēng)取12.5g牌號(hào)為E-44(6101)的國(guó)產(chǎn)雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂，0.5g偶聯(lián)劑KH560，4g酒精，3g苯甲醇，于燒杯中混合，超聲震蕩下攪拌15min。將烘干后的WC-Co粉末置于上述混合液中，超聲震蕩下混合均勻，置于磁力攪拌儀上攪拌1小時(shí)。B組分：稱(chēng)取10g苯甲醇，0.6g的石墨烯，超聲震蕩條件下攪拌15min，使其混合均勻，隨后置于磁力攪拌儀上攪拌0.5小時(shí)。再稱(chēng)取12.5g的低分子聚酰胺650置于上述苯甲醇溶液中，超聲震蕩條件下攪拌15min，使其混合均勻，隨后置于磁力攪拌儀上攪拌0.5小時(shí)。將實(shí)驗(yàn)工件表面用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，堿洗，并進(jìn)行硅烷表面處理，將A和B組分混合均勻，噴涂于處理過(guò)的工件表面，置于干燥箱內(nèi)120℃干燥3~5小時(shí)，即可得到該環(huán)氧耐磨涂層。以直徑4mm材料為GCr15為對(duì)磨材料，采用微摩擦磨損試驗(yàn)儀在室溫下對(duì)上述涂層進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：1、當(dāng)轉(zhuǎn)速為400r/min，摩擦載荷為420kg時(shí)，涂層的摩擦系數(shù)穩(wěn)定在0.52左右，摩擦系數(shù)曲線較平穩(wěn)，磨損失重為0.0006g，磨損率為7.17×10-4g/m。2、當(dāng)轉(zhuǎn)速為400r/min，摩擦載荷為720kg時(shí)，涂層的摩擦系數(shù)穩(wěn)定在0.39左右，摩擦系數(shù)曲線局部有略微波動(dòng)，磨損失重為0.0005g，磨損率為6.82×10-4g/m3、當(dāng)轉(zhuǎn)速為700r/min，摩擦載荷為420kg時(shí)，涂層的摩擦系數(shù)穩(wěn)定在0.65左右，摩擦系數(shù)曲線很快平穩(wěn)，磨損失重為0.0009g，磨損率為8.77×10-3g/m。4、當(dāng)轉(zhuǎn)速為700r/min，摩擦載荷為720kg時(shí)，涂層的摩擦系數(shù)穩(wěn)定在0.8左右，磨損失重為0.0008g，磨損率為8.11×10-4g/m。實(shí)施例2A組分：稱(chēng)取德國(guó)多美特產(chǎn)83WC-17Co粉末30g，在120℃烘箱中烘干1h。稱(chēng)取13g牌號(hào)為E-44(6101)的國(guó)產(chǎn)雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂，0.5g偶聯(lián)劑KH560，4g酒精，3g苯甲醇，混合攪拌15min。將烘干后的WC-Co粉末置于上述混合液中，超聲震蕩下混合均勻，置于磁力攪拌儀上攪拌1小時(shí)。B組分：稱(chēng)取6g苯甲醇，0.4g的石墨烯，超聲震蕩條件下攪拌15min，使其混合均勻，隨后置于磁力攪拌儀上攪拌0.5小時(shí)。再稱(chēng)取13g的低分子聚酰胺650置于苯甲醇溶液中，超聲震蕩條件下攪拌15min，使其混合均勻，隨后置于磁力攪拌儀上攪拌0.5小時(shí)。將實(shí)驗(yàn)工件表面用砂布打磨至光亮，然后用丙酮擦洗涂油，堿洗，并進(jìn)行硅烷表面處理，將A和B組分混合均勻，噴涂于處理過(guò)的工件表面，置于干燥箱內(nèi)120℃干燥3~5小時(shí)，即可得到該環(huán)氧耐磨涂層。以直徑4mm材料為GCr15為對(duì)磨材料，采用微摩擦磨損試驗(yàn)儀在室溫本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料，其特征在于，以下組分均按重量份計(jì)，其制備方法包括以下步驟：(1)?稱(chēng)取碳化鎢鈷粉末40?60份，干燥除去結(jié)晶水，得到干燥的碳化鎢鈷粉末；稱(chēng)取環(huán)氧樹(shù)脂20?30份、硅烷偶聯(lián)劑1份、乙醇20?30份和苯甲醇3?7份，混合后超聲、攪拌均勻，得到環(huán)氧樹(shù)脂混合液；將干燥的碳化鎢鈷粉末加入到環(huán)氧樹(shù)脂混合液中，超聲、攪拌均勻，得到A組分；(2)?稱(chēng)取聚酰胺20?30份、苯甲醇7?13份和石墨烯0.7?1.3份，混合后超聲、攪拌均勻，得到B組分；(3)?將A組分和B組分混合，攪拌均勻即得碳化鎢鈷耐磨涂料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種溶劑型碳化鎢鈷耐磨涂料，其特征在于，以下組分均按重量份計(jì)，其制備方法包括以下步驟：(1)稱(chēng)取碳化鎢鈷粉末40-60份，干燥除去結(jié)晶水，得到干燥的碳化鎢鈷粉末；稱(chēng)取環(huán)氧樹(shù)脂20-30份、硅烷偶聯(lián)劑1份、乙醇20-30份和苯甲醇3-7份，混合后超聲、攪拌均勻，得到環(huán)氧樹(shù)脂混合液；將干燥的碳化鎢鈷粉末加入到環(huán)氧樹(shù)脂混合液中，超聲、攪拌均勻，得到A組分；所述碳化鎢鈷粉末的粒徑為5-25μm；(2)稱(chēng)取聚酰胺20-30份、苯甲醇7-13份和石墨烯0.7-1.3份，混合后超聲、攪拌均勻，得到B組分；所述B組分中的石墨烯為硬脂酸改性石墨烯；所述B組分中...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮抗屯，周一冰，肖細(xì)軍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中航飛機(jī)起落架有限責(zé)任公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南;43